Lokalprognosen in Wetter-Apps: Was steckt dahinter? Wie genau sind sie?

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1 Eidgenössisches Departement des Innern EDI Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz Lokalprognosen in Wetter-Apps: Was steckt dahinter? Wie genau sind sie? Urs Keller, MeteoSchweiz, seit 43 Jahren im Wetterbusiness

2 : Was steckt dahinter? Wie genau sind sie? 1. Wetterinformation gestern heute 2. Vernetzung im Wetterbusiness 3. Das aktuelle Wetter 4. Die Lokalprognose 5. Qualität und Nutzen 6. Fazit, Fragen 2

3 Wetter Apps Eine Revolution der Wetternachrichten Vor 30 Jahren: Eine Quelle: SMA - MeteoSchweiz Drei Kanäle: Radio/Fernsehen Telefon 162 Zeitungen 3

4 Lokalprognosen in Wetter-Apps Wetterinformation heute Eine Flut von Wetter-Apps Daneben lokale Wettervorhersagen in vielen Webseiten, z.b. SBB. 4

5 Vernetzung im Wetterbusiness Stichwort «Big Data» Ein Internetanschluss genügt und keine Angst vor Hackern Hochleistungsrechner rechnen täglich mehrfach das Wetter rund um den Erdball. Numerische Prognosen stehen teilweise frei zur Verfügung (USA). 5

6 Wettermessungen Nicht mehr nur MeteoSchweiz misst das Wetter - viele andere auch. Die Messdaten sind online verfügbar. Auch Strassenwetter-Messungen sind per App abrufbar. Doch wie genau sind diese Messungen? Wo und mit welchen Instrumenten wird gemessen? 6

7 Das aktuelle Wetter Wettermessungen sind verlässlich, wenn: - die Messanlage richtig funktioniert - qualitativ hochwertig ist - eine aussagekräftige Lage hat Es gibt Apps, die für jeden Ort ein aktuelles Wetter generieren, das aber nicht gemessen wird, sondern aus benachbarten Messungen und Kurzfristprognosen errechnet wird. 7

8 Wettermessungen: Beispiel Hombrechtikon Wundermap.com 8

9 Das aktuelle Strassen-Wetter Apps mit Messungen von Strassenwetter- Stationen enthalten im Allgemeinen korrekte Messungen. Allerdings ist auf die Zeit der Messung zu achten und den genauen Standort (Höhenlage, Brücke, Schattenlage) Die Anzeige der Strassentemperatur für jeden beliebigen Ort ist noch nicht erhältlich. Falls das auf einer App möglich wird, ist dieser Wert mit Vorsicht zu geniessen. Es ist eine Berechnung mit grösserer Unsicherheit. 9

10 Lokale Prognosen 10

11 Lokale Prognosen, Grundlagen Grundlage für die Berechnung von Lokalprognosen für jeden beliebigen Ort sind Modellrechnungen. Entweder ein globales Modell, wenn jeder beliebige Ort auf der Welt eingegeben werden kann. Oder ein Regionalmodell, wenn nur europäische oder Schweizer Orte zur Verfügung stehen. 11

12 Modelle = Numerische Wetterprognosen 12

13 Numerische Wetterprognosen der MeteoSchweiz 13

14 Lokale Prognosen, Problematik Orographie Die Modellorographie stimmt nicht mit der realen überein. Sie ist zu grob. 14

15 Lokale Prognosen, automatische Verfahren Damit aus einer Modellrechnung präzise Lokalprognosen erstellt werden können, bedient man sich klimatologisch-statistischer Verfahren, womit Höhenunterschiede und Landschaftseinflüsse eingerechnet werden. Das sind sogenannte MOS-Verfahren (Model Output Statistics) oder Kalman Filterung, mit denen lokale Messstationen mit berücksichtigt werden. Wo keine Messstation steht, wird interpoliert. Die Qualität ist meist ungeprüft. Der Kunde findet selber heraus, wie gut die Qualität für seinen Ort ist. 15

16 Lokale Prognosen, Beispiel MeteoSchweiz MeteoSchweiz verwendet seit zwei Jahren ein weiter gehendes Verfahren mit dem Namen data4web. Dabei werden nicht nur die besten verfügbaren Modelle verwendet, sondern auch der Input der Meteorologen vom Dienst. 16

17 Models Forecast data production data4web DWH Calibrated gridded forecast data Local interpolation Clients Forecasters 17

18 Forecast data production Release 2016 Für jeden Ort (PLZ) wird eine Temperaturkurve gerechnet. Ein «seamless matching» sorgt für eine lückenlose Verbindung zwischen der Messung und den Modellwerten. Rot: Messwerte; lila: Vorhersage; grau: Unsicherheit der Modellvorhersage; Querbalken: Matrixwerte 18

19 Qualität der Temperaturvorhersagen von COSMO und data4web Comparism of COSMO and data4web verification of final products Verifikation über alle Stationen. Die Daten nach dem Input des Meteorlogen (data4web) zeigen geringere Fehler. 19

20 Verifikationsresultate 2016 Precipitations scores for Switzerland Forecast Day D+1 D+2 D+3 D+4 Forecaster Supervision Models only

21 Quality of precipitations evaluated over regions With forecaster supervision Only models Day+1 Day+2 21

22 Lokalprognosen in MeteoSchweiz App Bisher lieferte die App zwei Verlaufskurven. Die obere stammt aus dem COSMO-2 Modell (Update alle 8x täglich), die untere aus data4web (Update 3x täglich). Der Niederschlag aus COSMO-2 (oben) hat eine Auflösung von 10 Minuten, im data4web (unten) von 60 Minuten. 22

23 Lokalprognosen in neuer MeteoSchweiz App ab 7. November 2016 In der neuen Version wird diese Verwirrung gelöst, indem nur eine Kurve dargestellt wird, die stündlich aktualisiert wird. Die Lokalprognose zeigt eine dynamische Anpassung an die Prognosedauer. Bis 6 h wird der Niederschlag in 10 Min.- Auflösung gezeigt, danach in 1 Std.-Auflösung, der Wind in 3 Std. Auflösung. Dazu gibt s die Warnungen sowie Sonnenaufund -untergang. 23

24 Fazit: Viele Wetter Apps zeigen das aktuelle Ortswetter und die Lokalprognose automatisch in guter Qualität an. Die MeteoSchweiz App verfügt über sehr gute automatische Anzeigen fürs Lokalwetter: - Radarfilm für den Niederschlag - Textprognose für Wetter und Strassenzustand - Wolkenfilm fürs Aufklaren in der Nacht - Lokalprognose für die Temperatur, optimiert durch Input der Meteorologen - Warnungen vor Schnee und Glätte Dies ersetzt aber nicht den professionellen Strassenwetter-Service für Nationalstrassen; Kantone und Städte. 24

25 Eidgenössisches Departement des Innern EDI Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz Lokalprognosen in Wetter-Apps Fragen?